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1、聚氨酯工业2001年第16卷第3期·34·POLYURETHANEINDUSTRY2001.Vol.16No.3三种二胺扩链剂浇注聚氨酯弹性体性能比较赵菲孙芳英丁彩凤孙学红(青岛化工学院266042)摘要:以聚己二酸乙二醇酯二醇(PEA),甲苯二异氰酸酯(TDI)为原料合成聚酯型聚氨酯预聚体,分别用3,3’2二氯24,4’2二氨基二苯基甲烷(MOCA)、二氨基二甲硫基甲苯(DADMT)和2,42二氨基252巯基甲苯(TX21)作扩链剂合成聚氨酯弹性体,比较了这3种扩链剂对浇注工艺性能及弹性体的物理机械性能的影响。实验结果
2、表明,DADMT和TX21两种固化剂得到的聚氨酯弹性体与固化剂(MOCA)得到的聚氨酯弹性体的力学性能相当,TX21是一种能在常温下与预聚体进行固化反应的扩链剂,可以替代MOCA用于浇注型聚氨酯弹性体。关键词:聚氨酯;弹性体;浇注型;固化剂;扩链剂;芳香族二胺自20世纪30年代发明聚氨酯橡胶以来,由于高,混合操作时间(釜中寿命)较短。因此,国外发达其性能优异,尤其是其高耐磨、高强度、高硬度下的国家限制了其应用,并竞相研制生产新型固化剂,试高弹性、高吸震能力及耐油、粘接性好等特点,使其图取代MOCA。对固化剂的要求是低毒、
3、价廉、液体[1,2]在国民经济的许多领域获得广泛应用。聚氨酯化、操作寿命适当。弹性体扩链剂(有时称固化剂)有二元醇和二元胺两国内外开发了一些新型芳香族二胺固化剂如二类,用后者固化得到的浇注型聚氨酯弹性体力学性氨基二甲硫基甲苯(DADMT,美国Ethyl公司商品牌能优异,在实际生产中的应用比较多。号Ethacure300)和2,42二氨基252巯基甲苯(商品牌目前二元胺固化剂中应用最多的是3,3’2二氯2号TX21)。MOCA、DADMT、TX21三种固化剂的主要4,4’2二氨基二苯基甲烷(MOCA)。有人认为MOCA理化
4、指标如表1。本工作将两种液态固化剂DADMT有致癌嫌疑。从工艺角度上讲,MOCA最大的缺点和TX21与固态固化剂MOCA在聚氨酯弹性体中的是,它是固体,可能有粉尘污染,使用前必须在应用作了对比。110℃以上预先熔化;而且因为固化剂及预聚体温度表1三种固化剂的主要理化指标对比固化剂外观熔点/℃相对分子质量水分/%二元胺总质量分数/%常温粘度/mPa·sMOCA淡黄色粒料100～104267≤0.2≥95-DADMT浅黄色油状液体-20214≤0.05≥97380TX21浅棕色油状液体-18154≤0.03≥96390基甲苯
5、(TX21),工业品,山东淄博雪城化工厂。1实验1.2主要仪器设备1.1主要原料常规玻璃仪器;QLB2D400mm×400mm平板硫聚己二酸乙二醇酯二醇(PEA),工业品,烟台合化机;XLD2250型电子式橡胶拉力实验机;CJ26A型成革厂;甲苯二异氰酸酯(TDI),工业品,德国拜尔公落球式回弹试验机;邵A硬度计。司;3,3’2二氯24,4’2二氨基二苯基甲烷(MOCA),工1.3聚氨酯弹性体的合成业产品,苏州前进化工厂;二氨基二甲硫基甲苯在装有搅拌器、温度计的三口瓶中加入聚酯多(DADMT),工业品,美国Ethyl公司
6、;2,42二氨基252巯元醇,于110～120℃下真空脱水1～2h,然后降温至第3期赵菲等·三种二胺扩链剂浇注聚氨酯弹性体性能比较·35·60℃,加入TDI,缓慢升温至80℃,保温反应2h,脱型,将得到的弹性体的力学性能作对比,实验结果如气后倒出,得到NCO质量分数为5%的预聚物,密封表2所示。备用。表2三种固化剂对弹性体力学性能的影响取一定量的预聚物,分别加入计量好的MOCA、弹性体性能MOCADADMTTX21DADMT、TX21三种固化剂,迅速搅拌均匀,在平板硫拉伸强度/MPa44.543.642.8化机上加热加压
7、成型,并于100℃下硫化1h。伸长率/%540535530-11019898撕裂强度/kN·m硫化后的试样于90～100℃下后熟化8h。永久变形/%131412回弹率/%3538402结果与讨论邵A硬度9188873-112.614.614.3磨耗量/mm·km2.1三种固化剂对工艺性能的影响曲挠龟裂/万次180210210分别用MOCA、DADMT、TX21三种固化剂固化耐热老化性能1)相同的PEA2TDI预聚物,由于这三种固化剂在常温拉伸强度变化率/%655伸长率变化率/%777下的状态不同,它们固化时所需要的操作条
8、件也不注:1)70℃老化72h后。同。MOCA固化体系,预聚物温度80～90℃,MOCA由表2可以看出:用液体固化剂DADMT和TX2温度95～105℃,凝胶时间2～3min。如果温度过1代替MOCA固化相同的预聚物,得到的弹性体的高,则操作期过短,在组分间充分混合均匀之前已经力学性能相差不大,完全可以满足产品的使用
